Download Mejoramiento Genético y Reproducción en Ovinos

Mejoramiento Genético y
Reproducción en Ovinos
Héctor Uribe
Méd.Vet. (UACH), MSc. (Guelph), PhD. (Guelph)
Depto. Producción Animal, Facultad Ciencias Agronómicas
UNIVERSIDAD DE CHILE
07-09-2011
1
CONTENIDOS
• Características reproductivas
• Genes de efecto mayor - Cruzamientos
• Genes cuantitativos – Selección
• Repaso de conceptos de genética
• Expresión de características reproductivas
• Selección indirecta
• Formación de razas
07-09-2011
2
Genética y Reproducción
• Comportamiento reproductivo: es un
componente importante en productividad
ovina.
• Tasa reproductiva ovina es baja:
• situación intermedia entre monópara y multípara
¿De qué depende la reproducción?
1. Ambiente (sanidad, alimentación, manejos)
2. Componente genético (¿tiene este alguna
importancia?)
07-09-2011
3
Genética y Reproducción
Características reproductivas:
• Fertilidad
• Prolificidad (número de embriones)
• Mortalidad embrionaria
• Habilidad materna (destete)
• Estacionalidad
• Facilidad de parto
• índices (combinación de 2 o más)
07-09-2011
4
Genética y Reproducción
• Heredabilidad de estas características es baja
• Estimaciones: de 2 a 10%
• Expresión tardía (adulto)
• Expresión solo en hembras
• ¿se puede hacer algo con genética?
• ¿existe variabilidad genética?
07-09-2011
5
Repaso (baja heredabilidad)
¿Qué significa una estimación
heredabilidad de 5%, por ejemplo?
Varianza Genética Aditiva
5
Heredabili dad 

Varianza Fenotípica
100
de
= 5%
Indica que un 5% de las diferencias
observadas en el rebaño son de origen
genético aditivo y pueden pasarse a la
progenie.
07-09-2011
6
Repaso
= Genética + Ambiente
Fenotipo:
• Fertilidad
• Prolificidad
• Mortalidad embrionaria
• Peso destete
• etc
Aditiva + Dominante + Epistática
Heredabilidad
Selección
07-09-2011
Estos componentes no
se pasan a la progenie
Heterosis
se forman en la nueva generación
Cruzamientos
7
Repaso
¿Qué es evaluación genética?
Fenotipo = Genética aditiva + Ambiente
• Fenotipo es medible
– Fertilidad
– Peso al destete
• Evaluación genética es una estimación
de la genética aditiva
07-09-2011
8
Genética y Reproducción
Selección y Cruzamientos
son dos herramientas genéticas
•Selección: pareciera, en este caso, que no es
lo mas efectivo.
•Cruzamientos: resultados rápidos
• Ambiente: es muy importante
- alimentación
- estación de encaste
- edad madre
07-09-2011
9
Genética y Reproducción
Cruzamientos
Hace uso de Heterosis o Vigor híbrido
• Resultados en la F1
• Efecto disminuye en próximas generaciones
• Pero: debe haber un programa de
cruzamientos.
Cuidado con Heterosis – no confundir con una nueva raza
 Promedio fenotípico   Promedio fenotípico 




 

de
los
Híbridos
de
razas
Paternas



 * 100
% Heterosis =
Promedio fenotípico de razas Paternas
07-09-2011
10
Cruzamientos
Estimaciones de Heterosis en Ovinos
Característica
Peso al nacimiento
Peso destete
Crecimiento predestete
Crecimiento post destete
Peso Adulto
Taza de preñez
Tamaño Camada
Sobrevivencia al destete
Heterosis (%)
3,2
5,0
5,3
6,6
5,2
2,6
2,8
9,8
Corderos nacidos/oveja encastada 5,3
Corderos criados/oveja encastada
15,2
Peso del cordero/oveja encastada
17,8
 Promedio fenotípico   Promedio fenotípico 




 

de
los
Híbridos
de
razas
Paternas



 * 100
% Heterosis =
Promedio fenotípico de razas Paternas
07-09-2011
11
Variación Dentro de Razas
Selección:
herramienta genética a usar
dentro de razas.
Raza
Tamaño Camada
Referencias
Corriedale Magallanes (masa)
Corriedale Magallanes (inscrito
Corriedale USA
Corriedale USA
Corriedale Canada
1,02
1,22
1,18
1,48
1,46
Claro (1978)
Garcia et al. (1985)
Terril y Stoehr (1939)
Dickerson y Glimp (1975)
Vasley y Peters (1965)
•Hay evidencias de variación dentro de la misma raza.
• Algo de esta variación debe ser de origen genético.
07-09-2011
12
Variación Dentro de Razas
Selección:
- Hay algunos resultados donde se ha usado
selección.
- Merino Australiano: corderos nacidos por oveja
encastada 0,7 a 1,2
- Pero, esto ocurrió en 9 años
- Lo que aumentó fue la tasa de ovulación
- Similares resultados con Romney en Nueva
Zelanda.
- Tamaño de camada: de 1,1 a 1,6 corderos
- 9 años de selección
07-09-2011
13
Variación Entre Razas
Cruzamientos: herramienta genética a
usar entre razas.
Raza
Tamaño Camada
Referencias
Corriedale Magallanes (masa)
1,02
Claro (1978)
Romanov
Finnish Landrace
Finnish Landrace
2,38
2,65
3,00
Amirnov (1935)
Land (1970)
Donald y Read (1967)
• Es claro que hay diferencias entre razas y esto
se puede ocupar en programas de cruzamientos.
07-09-2011
14
Dos Conceptos Genéticos
1) Genes de Efecto Mayor:
• Pocos
genes
característica
actuando
sobre
una
2) Genes Cuantitativos:
• Cientos de genes influenciando una
característica. Efecto de cada gen es
pequeño.
07-09-2011
15
1) Genes de Efecto Mayor
La presencia de un alelo determina mayor
tasa de ovulación
Prolificidad
Ejemplo:
Booroola (FecB) (1982, Merino)
• Raza Garole (India)
• Cromosoma 6
07-09-2011
16
Genes de Efecto Mayor
La presencia de un alelo determina mayor
tasa de ovulación
Prolificidad
Inverdale (FecX) (1995, Romney)
• Oveja A281: 33 corderos en 11 partos
• Ligado al cromosoma X
• Expresión es compleja, solo en
hembras que heredan el cromosoma X
del padre.
07-09-2011
17
Genes de Efecto Mayor
La presencia de un(os) alelo(s) determina menor
estacionalidad
Ejemplo:
Gen Receptor de Melatonina 1a (Notter y Cockett, 2004)
• Cromosoma 26
•Algunas variantes disminuyen la estacionalidad
reproductiva
• Dos partos al año
07-09-2011
18
Genes de Efecto Mayor
Booroola
• Un gen con 2 alelos
• 3 genotipos
BB
Homocigoto
B+
Heterocigoto
Portador
No Prolífico
++
No Portador
Por cada copia del alelo B = 1,65 óvulos
(pero hay mortalidad embrionaria)
07-09-2011
19
Booroola
BB = mayor número de óvulos
• También hay otros cambios fisiológicos
• Menor tamaño de folículos
maduros
•Aumento de FSH (Montgomery et al
2001)
• Menor
• B+
07-09-2011
peso corporal
= 1,4 kilos menos al destete
20
Booroola
• BB = homocigoto para mayor número de óvulos
BB * ++
+
B+ = heterocigoto para mayor número de óvulos
+
B
B+
B+
B
B+
B+
Toda la descendencia (F1)
prolífica
+
+
B
B+
B+
+
++
++
La mitad de descendencia
prolífica
¿Qué pasa si se cruza la F1
(B+
* B+)
07-09-2011
21
Booroola
Portador
No Portador
BB
++
+
B
F1 (100%)
F2
07-09-2011
x
B+
B+
B
+
B
BB
B+
+
B+
++
BB = 1 (25%)
B+ = 2 (50%)
++ = 1 (25%)
22
Genes de Efecto Mayor
• Booroola
•Inverdale
Existen
técnicas
moleculares que identifican
estos genes.
• Uso de cruzamientos para introgresión de
los alelos favorables es una posibilidad.
• Hay muchos estudios comparativos de
cruzas sobre diferentes razas.
07-09-2011
23
Genes Cuantitativos
• Son cientos de genes los que participan.
• El efecto de cada gen no es claro o difícil de medir.
• Se presta para selección genética, la que busca
aumentar la frecuencia de alelos positivos en la
población.
• Problemas: requiere medir y registrar la
característica (fertilidad, prolificidad, corderos al
destete)
07-09-2011
24
Genes Cuantitativos
• Finnish Landrace: es el ejemplo clásico.
07-09-2011
Record hasta 9 corderos en un parto
25
Genes Cuantitativos
• Romanov: otro ejemplo
07-09-2011
26
Genes Cuantitativos
Finnish Landrace: es la raza mas usada en aumento de
prolificidad – Resultados Uruguay
€
07-09-2011
Bianchi, 2011
27
Genes Cuantitativos
Finnish Landrace: es la raza mas usada en aumento de
prolificidad – Experiencia Nacional.
Lira, 2006
€
07-09-2011
50%
28
Genes Cuantitativos
Finnish Landrace:
• Su efecto se observa en la F1 (50%)
• Pero F1 no siempre es lo que queremos.
• ¿Qué porcentaje de Finnish usar en una nueva
raza?
• Hay muchos resultados
• Lo importante es saber donde se va
• No olvidar selección cuantitativa
07-09-2011
29
Ej. Formación de Nuevas Razas
Nueva Raza
¿Como formar una: 5/8 A:3/8 B?
AxB
1/2 A:1/2 B
A x AB
3/4 A:1/4 B
AB x A(AB)
5/8 A:3/8 B
•
¿Parece fácil?
•
¿Cuántos animales necesito?
•
¿Endogamia?
•
¿Cuándo es una nueva raza?
•
Si es esto lo que
queremos, cruzar entre
si y seleccionar
¿Se necesita mejorar esta raza?
07-09-2011
30
¿sé necesita mejorar la nueva raza?
• Programa de mejoramiento
• Cuantitativo (valores genéticos)
• Molecular (valores genómicos)
• Casi todas las razas están bajo un
programa de mejoramiento
• Sin mejoramiento el esfuerzo se
estanca.
• http://www.geneticaovina.com.uy/
• http://www.sil.co.nz/Home.aspx
07-09-2011
31
Selección Indirecta
• Tamaño de camada
• Fertilidad, sobrevivencia embrionaria, etc
• Kilos de cordero destetado
• Fertilidad, prolificidad, aptitud materna, tasa
reproductiva
• Las correlaciones genéticas son medias a
altas
• Es similar a usar un índice de selección
07-09-2011
32
Selección Indirecta
Castellaro, 2010
07-09-2011
33
Selección Indirecta
• Reducción de la estacionalidad
• Es otra característica en la que se ha trabajado
(Notter, 2001, 2002, 2004).
• Diferencias marcadas entre razas.
• Cruzamientos pueden tener mejor resultados que
selección directa (cuantitativa).
• Genómica podría tener un rol importante.
07-09-2011
34
Selección Indirecta
• Tamaño testicular
• Altamente correlacionado con la edad de
presentación de estro en hembras. (Land,
1978)
• Selección a favor de tamaño testicular
adelanta estro.
• Pero, está correlacionado a desarrollo
corporal.
07-09-2011
35
Ejemplo (del mundo real)
Desde 1989
New Traits
Lambing Ease and Gestation Length
Evaluación por:
• Largo de Gestación
• Facilidad de parto
Dos características asociadas
a reproducción.
Largo de gestación: asociado a sobrevivencia del cordero
07-09-2011
36
Mal ejemplo (del mundo real)
Felizmente no ha ocurrido en ovinos
• Selección por alta productividad
(carne, leche) está correlacionada
negativamente con reproducción
•Es el caso con algunas razas bovinas de
leche
07-09-2011
37
Conclusiones
• Genes de efecto mayor:
• Booroola
Cruzamientos
• Inverdale
• Genes Cuantitativos
• Finnsheep
• Romanov
07-09-2011
Cruzamiento y selección
38
Conclusiones
• Características Reproductivas
• Baja heredabilidad
• Aspectos ambientales son muy importantes
• No son fáciles de medir
• Animales adultos
• Pero… se puede hacer selección por estas.
• Selección indirecta (tamaño de camada, kilos
de cordero destetado, tamaño testicular).
• Mejoramiento genético tiene algo que decir
en mejorar la reproducción.
07-09-2011
39
Gracias por su atención
07-09-2011
[email protected]
40
Results: Position of liveweight effect
WWT Locus
Booroola Gene
95% Confidence Interval
OOV6
^
^
^^ ^^ ^ ^
•
^^ ^^ ^
^^^
^^ ^
^
G.A. Walling, K.G. Dodds, S.M. Galloway, A.E. Beattie,
E.A. Lord, J.M. Lumsden, G.W. Montgomery & J.C.
McEwan